[發(fā)明專利]鐵路軌道外軌超高測量系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710990836.4
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN107642014B
• 公開（公告）日: 2023-02-10
• 發(fā)明（設計）人: 魏榕山;鮑曉天;張志勇;張小燕;張鑫剛
• 申請（專利權(quán)）人: 福州大學
• 主分類號: E01B35/00
• 分類號: E01B35/00
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊;薛金才

本發(fā)明提出了一種新型的鐵路軌道外軌超高檢測系統(tǒng)及方法，能夠懸掛于普通客運或貨運列車車體外對外軌超高進行全天候?qū)崟r監(jiān)控測量。所述系統(tǒng)能夠方便的掛載于普通車廂外部，實現(xiàn)了低成本、高精度的自動化實時監(jiān)控測量，并能將測量數(shù)據(jù)保存和導出為鐵路管護工作者在軌道超高管護決策時提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)；且系統(tǒng)采用模塊化設計，便于設備的升級和維護，應用前景廣闊；系統(tǒng)使用安全高效，無需提前封閉待測量的鐵路運營線路，可方便的掛載在普通鐵路客運或貨運車輛進行實時測量和測量數(shù)據(jù)的存儲；一套系統(tǒng)可測量多條鐵路線路，提高系統(tǒng)利用率，降低了檢測設備購置費。

技術領域

本發(fā)明涉及一種鐵路軌道外軌超高測量系統(tǒng)及方法。

背景技術

鐵路軌道超高是指曲線上外軌頂面應高于內(nèi)軌頂面，形成一定超高度，以使車體重力的向心分力得以抵消其曲線運行時的離心力，保障鐵路機車安全平穩(wěn)的運行。

多年來，我國高等級鐵路系統(tǒng)正在飛速發(fā)展與完善，但在鐵路軌道外軌超高檢測方面依然存在不足，傳統(tǒng)的鐵路檢測存在以下問題：依靠技術業(yè)務熟練的工作人員進行人工檢測，有效檢測時間受限于自然光照和天氣狀況，不能實現(xiàn)全天候檢測且檢測工作人員的工作量十分繁重；檢測時需要封閉鐵路線路，造成了一定程度上的鐵路運力浪費，并且容易對檢車人員及檢測現(xiàn)場造成安全隱患；傳統(tǒng)鐵道外軌超高測量主要依靠測量尺這一設備，測量效率低且無法實時獲得鐵路數(shù)據(jù)；而且現(xiàn)階段的鐵道管護部門仍大量通過人工整理紙質(zhì)或者電子文檔的模式進行測量數(shù)據(jù)整理和存儲，雖然其空間信息獲取可以通過記錄鐵道里程樁號和GPS定位儀輔助獲取，但最終仍需以人工的形式整理歸檔，由于數(shù)據(jù)測量地點的分布區(qū)域廣、變化快等特點使得傳統(tǒng)的人工測量和記錄方式效率低、周期長、錯誤率高，以至于無法科學、及時的對鐵道外軌超高進行測量。雖然國外的一些檢測設備的部分功能可以滿足外軌超高檢測的需要，但設備昂貴，后續(xù)服務費用高，技術支持嚴重滯后，影響工作效率，因此，開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)且價格合理的國產(chǎn)外軌超高檢測設備勢在必行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了一種新型的外軌超高測量系統(tǒng)及方法，主要應用于對鐵軌超高的測量。

本發(fā)明采用以下技術方案：包括中央控制模塊及分別與其相連接的空間定位模塊、坡角測量模塊、軌距測量模塊；所述空間定位模塊包括一個增量型光電編碼器與一臺GPS定位器組成；所述坡角測量模塊包括兩個加速度計、兩臺激光測距機及一個捷聯(lián)式慣性導航系統(tǒng)；所述軌距測量模塊包括一臺黑白面陣相機及一臺紅外線性激光器；所述中央控制模塊包括一部便攜式數(shù)據(jù)處理器、無線局域網(wǎng)交換機及一臺同步控制器組成。

在本發(fā)明一實施例中，還包括一擴展模塊；所述擴展模塊；所述擴展模塊包括用于上傳、下載和存儲鐵路各里程對應的鐵路軌道外軌超高測量數(shù)據(jù)的服務器。

在本發(fā)明一實施例中，兩臺測距機垂直安裝在一根鋁合金型材上。

在本發(fā)明一實施例中，黑白面陣相機相對鋼軌所在水平面的安裝夾角為α，α90°；紅外線性激光器相對鋼軌所在水平面的安裝夾角為β，β90°。

在本發(fā)明一實施例中，所述GPS定位器安裝在車體頂部無遮擋處；增量型光電編碼器與車輪同軸固定連接；增量型光電編碼器隨車輪每轉(zhuǎn)動一周都會輸出固定數(shù)目和周期長度的方波脈沖。